题目内容
（2012?惠东县模拟）随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦）．（1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？
（2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．
（3）这两种方案的机械效率之比为
22：21
22：21
．分析：（1）因不计绳重及摩擦，利用F=
（G动+G）求出拉力，和绳子所能承受的最大拉力比较得出答案；
（2）由题知，动力的方向要向上，所以可以从绳子末端绕起，依次通过动滑轮、定滑轮绕成；再根据F=
（G动+G）求此时拉力大小，判断小明爸爸的说法是否正确；
（3）甲乙两图有用功相同，上面求出了拉力大小，再求出拉力做的总功，利用机械效率的公式求出甲乙两图的机械效率，再求比值．
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（2）由题知，动力的方向要向上，所以可以从绳子末端绕起，依次通过动滑轮、定滑轮绕成；再根据F=
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| n |
（3）甲乙两图有用功相同，上面求出了拉力大小，再求出拉力做的总功，利用机械效率的公式求出甲乙两图的机械效率，再求比值．
解答：解：（1）F甲=
（G动+G）=
（30N+600N）=210N，
因为210N＜250N，所以没有超过绳子的最大拉力．
（2）F乙=
（2G动+G）=
（60N+600N）=165N，由此可知小明爸爸的想法是正确的，如下图所示：
（3）甲图的机械效率：
η甲=
=
=
，
乙图的机械效率：
η乙=
=
=
，
η甲：η乙=
：
=22：21．
故答案为：22：21．
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| n |
| 1 |
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因为210N＜250N，所以没有超过绳子的最大拉力．
（2）F乙=
| 1 |
| n |
| 1 |
| 4 |
（3）甲图的机械效率：
η甲=
| Gh |
| Fs |
| 600N×h |
| 210N×3h |
| 20 |
| 21 |
乙图的机械效率：
η乙=
| Gh |
| F′s′ |
| 600N×h |
| 165N×4h |
| 10 |
| 11 |
η甲：η乙=
| 20 |
| 21 |
| 10 |
| 11 |
故答案为：22：21．
点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、滑轮组绕法的了解与掌握，利用好“当不计绳重和摩擦时，拉力和物重的关系[F=
（G动+G）]”是本题的关键．
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| n |
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